Search academic texts

Registration Number

0824U002942, PhD dissertation

Title

Phase equilibria in the CeO2–La2O3–Ln2O3 systems, where Ln = Nd, Dy, Ho, Yb

Author

Serhii Yushkevych,

popup.head Oksana Korniienko
popup.opponent Mikhail Turchanin
popup.opponent Volodymyr Babizhetskyy
popup.review Marina Bulanova
popup.review Valentina Sudavtsova

Status

Доктор філософії, 102, Хімія

Date

08-08-2024

Description

Зміст роботи викладено у 5 розділах, в яких представлені основні результати дисертації. У вступі обґрунтована актуальність, сформовані мета та завдання дослідження, описані предмет, об'єкт та методологія дослідження, встановлено наукову новизну та практичне значення результатів дисертаційної роботи. У першому розділі приведений літературний огляд. Проаналізувавши дані літературних джерел встановлено, що спостерігається збільшення зацікавленості наукової спільноти до матеріалів на основі діоксиду церію легованого іонами рідкісноземельних елементів. Встановлено, що відомості про фазові рівноваги в подвійних та потрійних системах на основі діоксиду церію та оксидів рідкісноземельних елементів обмежені. З літературних джерел, встановлено, що фазові рівноваги в системах СeO2–Ln2O3 (Ln = La, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Yb) досліджено за температур 1500–600 °С, в той же час дані для подвійних систем СeO2–Ln2O3 (Ln = Nd, Ho) відсутні або не узгоджуються між собою. Встановлено, що в літературі існують відомості щодо фазових рівноваг в потрійних системах CeO2–La2O3–Ln2O3 (Ln= Sm, Eu, Gd, Dy, Er) та побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану зазначених систем за температур 1500 та 1250 °С. Відомості про будову діаграм стану систем CeO2–La2O3–Ln2O3 (Ln= Nd, Ho, Dy, Yb) відсутні та потребують детального вивчення. У другому розділі описано вихідні матеріали, а також наведена технологічна схема процесу дослідження фазових рівноваг в системах. Докладно представлені методи дослідження фазових рівновах, які використані представленій у роботі. У третьому розділі описано результати дослідження фазових рівноваг в системах CeO2–Ln2O3, де Ln = Nd (1500 C), Ho (1500–600 C) та La2O3–Ln2O3, де Ln = Dy (1500–1100 C), Ho (1500 C). З використанням методів електронної мікроскопії та рентгенофазового аналізу проведено дослідження фазових рівноваг у подвійних системах СeO2–Ln2O3 (Ln = Nd, Ho), La2O3–Ln2O3 (Ln = Dy, Ho). Наведено фрагменти діаграм стану двох систем та дві повні діаграми стану двох подвійних систем. У четвертому розділі представлено дані щодо фазових рівноваг в системах CeO2–La2O3–Ln2O3 (Ln = Nd, Dy, Ho, Yb) за 1500 та 1100 C та побудовано відповідні ізотермічні перерізи зазначених діаграм стану. Встановлено, що зазначені ізотермічні перерізи мають подібну будову, хоча і характеризуються певними відмінностями, пов’язаними з поліморфізмом вихідних компонентів. Встановлено, що зі зменшенням іонного радіусу Ln3+ звужуються області гомогенності твердих розчинів на основі гексагональної модифікації А-Ln2O3, кубічної С-Ln2O3, кубічної F-CeO2. У п’ятому розділі наведені закономірності будови потрійних CeO2–La2O3–Ln2O3 (Ln =La–Yb) систем, описано зміну фазового складу та принцип ускладнення будови систем в залежності від порядкового номера Ln3+ Встановлено, що зміна параметрів елементарних комірок твердих розчинів зі структурою типу флюориту відбувається лінійно при зміні концентрації легуючої домішки Ln3+. За допомогою концентраційних залежностей елементарних комірок кубічних твердих розчинів зі структурою типу флюориту встановлено, що параметри елементарних комірок твердих розчинів змінюються лінійно відповідно до закону Вегарда. При переході від церієвої (Ln =La–Gd) до ітрієвої (Ln = Tb–Lu) підгрупи оксидів РЗЕ спостерігається зміна кута нахилу концентраційної прямої. Це, напевно, пов’язано із зменшенням середнього іонного радіусу Ln3+ при заміщенні Ce4+.